DE69922359T2

DE69922359T2 - Z-förmige abziehbare folie

Info

Publication number: DE69922359T2
Application number: DE69922359T
Authority: DE
Inventors: A. Carl REIS; S. Benjamin WONG
Original assignee: Northrop Grumman Corp
Current assignee: Northrop Grumman Corp
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: IL139068A0; US5879492A; WO1999053801A1; DE69922359D1; IL139068A; EP1071353A4; AU3635499A; EP1071353A1; ES2233040T3; EP1071353B1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verfahren zum Verbessern der Bindecharakteristiken von Verbundmaterialflächen und insbesondere Verfahren zum Verbessern der Bindecharakteristiken von Verbundmaterialflächen durch Aufbringen von Abziehlagenfolien mit eingebetteten Fasern.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In modernen Luftfahrzeugen hat die Außenhaut gewöhnlich die Form von Verbundlaminaten. Solche Verbundmaterialien umfassen Fasern, die in einer Harzmatrix eingebettet oder imprägniert sind. Die Fasern bestehen gewöhnlich aus Kohlenstoff oder Glas. Es ist häufig notwendig, verschiedene Komponenten wie interne Strukturteile (d.h. Versteifer) an der Außenhaut von Luftfahrzeugen anzubringen. Wenn ein Abschnitt der Außenhaut des Luftfahrzeugs beschädigt wird, dann können Reparaturen die Form des Aufbringens eines Flickens auf die Außenhaut haben. In diesen und anderen Fällen ist gewöhnlich eine Klebebindung wünschenswert. Die Festigkeit des Klebebindung an Verbundmaterialien ist von den Oberflächencharakteristiken abhängig.
Die Oberfläche von Verbundmaterialien hat gewöhnlich eine glänzende Oberflächenharzschicht. Diese relativ glatte, spiegelähnliche Harzschicht besteht aus überschüssigem Harz, der dazu neigt zu fließen und sich auf der Oberfläche der Harzmatrix zu sammeln, wenn die eingebetteten Fasern während des Härtungsprozesses gesättigt sind. Da die Klebe- oder Bindefestigkeit vom Oberflächeninhalt abhängig ist, weist eine solche glänzende Oberfläche eine relativ niedrige Bindefestigkeit auf.
Infolgedessen wird die Industrie dazu angeregt, kostenarme Methoden zum Erhöhen des Oberflächeninhalts von Verbundmaterialien zu entwickeln. Eine solche Entwicklung in der Technik ist die Verwendung von Abziehlagenfolien bei der Herstellung von Harzverbundstrukturen. Eine konventionelle Abziehlagenfolie besteht aus einer Folie aus Gewebematerial. Das Gewebematerial wird auf die ungehärtete Harzfläche von Verbundstrukturen gelegt. Das Harz kann das Abziehlagenmaterial sättigen. Danach wird das Harzverbundmaterial mit dem aufgebrachten Abziehlagenmaterial härten gelassen. Nach dem Härten des Harzes wird das Abziehlagenmaterial von dem Harzverbundmaterial entfernt oder abgezogen. Infolgedessen wird die Oberfläche des Harzverbundmaterials mit Texturcharakteristiken ähnlich denen des Abziehlagenmaterials bedruckt. Dadurch wird der Oberflächeninhalt des Harzverbundmaterials vergrößert. Die texturierte Oberfläche des Harzes ist zwar unregelmäßig, bleibt aber auf einem Mikroniveau relativ glatt.
Somit wurden unabhängig davon, ob ein Abziehlagenverfahren angewendet wird oder nicht, weitere Oberflächenvorbereitungstechniken entwickelt, um den Oberflächeninhalt der gehärteten Harzverbundmaterialien zu vergrößern. Eine übliche Technik besteht darin, die Oberfläche des Harzverbundmaterials manuell abzuschmirgeln. Durch das Abschmirgeln wird die Oberfläche aufgeraut und der Oberflächeninhalt wird entsprechend vergrößert. Ein solcher zusätzlicher Vorgang ist jedoch arbeitsintensiv und daher relativ kostspielig.
Sandstrahlen oder ähnliche Hochdruck-Oberflächenabriebtechniken sind ein drastischerer Ansatz zur Vergrößerung des Oberflächeninhalts von Harzverbundmaterial. Solche Verfahren sind zwar zum schnellen Aufrauen der Harzverbundfläche effektiv, aber das Ausmaß des Abriebs lässt sich nur schwer regulieren. Eine Überbearbeitung der Oberfläche kann zu Schäden an der Harzverbundstruktur führen. Dies tritt in Bereichen auf, in denen der Oberflächenharz gänzlich entfernt wird und darunter liegende Verbundfasern freigelegt werden. Das Freilegen von Verbundfasern führt zu einer Schwächung der strukturellen Integrität des Verbundmaterials und ist daher äußerst unerwünscht. Darüber hinaus kann eine Überbearbeitung zur Folge haben, dass die Objektfläche poliert wird, was zu einer entsprechenden Abnahme des Oberflächeninhalts führt.
Darüber hinaus wirken mit Bezug auf Oberflächenbearbeitungsvorgänge, wie Schmirgeln, solche Prozesse lediglich auf begrenzte Abschnitte der Harzoberfläche ein, wo eine Abziehlage aufgebracht wird. Wenn man diese texturierte Oberfläche mit einer Reihe von Bergen und Tälern vergleicht, dann werden doch das Abschmirgeln nur die obersten Abschnitte der Berge betroffen. Somit würde die Oberfläche an den unteren Abschnitten der Berge und der Täler durch den Schmirgelvorgang anbetroffen bleiben. Diese anbetroffenen Regionen würden ihre glänzende Natur beibehalten und würden weiterhin relativ schlechte Bindecharakteristiken aufweisen.
Es ist daher offensichtlich, dass in der Technik Bedarf an einem kostenarmen Verfahren zum Vergrößern des Oberflächeninhalts von Harzverbundmaterial besteht, um Oberflächenbindecharakteristiken zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Erhöhen der Oberflächenbindefestigkeitscharakteristiken eines Harzverbundmaterials bereitgestellt. Das Verfahren beginnt mit dem Bereitstellen einer Abziehlagenfolie, die gegenüberliegende ebene Flächen definiert. Eine Vielzahl von länglichen Bindefasern wird in die Abziehlagenfolie auf eine solche Weise eingebettet, dass eine Mehrzahl der Bindefasern nicht in koplanarer Beziehung zu den ebenen Flächen der Abziehlagenfolie verläuft. Es wird ein Harzverbundmaterial bereitgestellt. Die Abziehlagenfolie wird auf das Harzverbundmaterial aufgebracht, so dass die Bindefasern teilweise darin eingebettet sind. Das Harzverbundmaterial wird gehärtet. Die Abziehlagenfolie wird von dem gehärteten Harzverbundmaterial entfernt, so dass die Bindefasern darin implantiert bleiben.
Die ebenen Flächen der Abziehlagenfolie können durch eine X-Y-Ebene definiert werden. Die Bindefasern werden zunächst so in die Abziehlagenfolie eingebettet, dass die Fasern so ausgerichtet sind, dass sie eine Z-Achsen-Komponente mit Bezug auf die ebenen Flächen der Abziehlagenfolie haben. Wenn die Abziehlagenfolie mit eingebetteten Bindefasern auf das ungehärtete Harzverbundmaterial aufgebracht wird, dann sind die Bindefasern teilweise in dem Harzverbundmaterial eingebettet und stehen teilweise daraus vor. Infolgedessen hat das gehärtete Harzverbundmaterial einen vergrößerten effektiven Oberflächeninhalt, der die Oberflächeninhalte der exponierten Teile der implantierten Bindefasern beinhaltet. So ergibt sich eine erhebliche Zunahme der Klebebindefestigkeit des Harzverbundmaterials.
Es ist vorgesehen, dass das Abziehlagenmaterial in der Form eines Textilmaterials vorliegt, das zu einem Gewebe oder zu einer Matte geformt ist. Vorzugsweise wird ein Polymermaterial verwendet. Bei der Materialauswahl für das Abziehlagenmaterial muss berücksichtigt werden, dass das Material die Härtungstemperaturen des Harzverbundmaterials aushalten kann, denen es ausgesetzt wird. Daher ist es wünschenswert, dass das Abziehlagenfolienmaterial hitzebeständig ist. Darüber hinaus wird die Abziehlagenfolie vorzugsweise mit einem Trennmittel beschichtet, um das Entfernen und Abtrennen der Abziehlagenfolie von den Bindefasern und dem gehärteten Harzverbundmaterial zu erleichtern. Mit Bezug auf die Bindefasern kann ein Kohlenstoffmaterial oder ein Graphitmaterial eingesetzt werden.
In der bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die Bindefasern mit Hilfe eines Beflockungsprozesses in die Abziehlagenfolie eingebettet. Der Beflockungsprozess kann mechanisch oder elektrostatisch sein. Der Beflockungsprozess beinhaltet das Schießen der Bindefasern an der Abziehlagenfolie mit einer Kraft, die ausreicht, um die Bindefasern in der Abziehlagenfolie einzubetten. Die Bindefasern werden von einer Bindefaserquelle durch ein Sieb geschossen, wobei ein Teil der Bindefasern durch das Sieb geht und in der Abziehlagenfolie eingebettet wird. Die durch das Sieb gehenden Bindefasern werden in einer Reihe von Büscheln in der Abziehlagenfolie eingebettet. Die Bindefasern jedes Büschels verlaufen in mehreren Richtungen relativ zu den ebenen Flächen der Abziehlagenfolie.
Darüber hinaus beinhaltet die vorliegende Erfindung die in Abziehlagenfolien, die gemäß den oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurden, eingebetteten Fasern.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren gemäß Anspruch 16 zum Erhöhen der Oberflächenbindefestigkeitscharakteristiken eines Harzverbundmaterials bereitgestellt. Das Verfahren beginnt mit dem Bereitstellen einer Abziehlagenfolie, die aus vermaschten Transferfasern und Bindefasern hergestellt ist. Die Transferfasern sollen vorzugsweise eine relativ höhere Zugfestigkeit haben als die Bindefasern, und die Transferfasern und die Bindefasern werden miteinander verwebt. Es wird ein Harzverbundmaterial bereitgestellt. Die Abziehlagenfolie wird auf das Harzverbundmaterial aufgebracht, so dass die Bindefasern teilweise darin eingebettet sind. Das Harzverbundmaterial wird gehärtet.
Die Abziehlagenfolie wird von dem gehärteten Harzverbundmaterial entfernt, so dass die Transferfasern von dem Harzverbundmaterial getrennt und die Bindefasern fraktioniert werden, um Bindefaserfragmente zu bilden. Infolgedessen sind die Bindefaserfragmente teilweise in dem gehärteten Harzverbundmaterial eingebettet und stehen daraus vor.
Es ist vorgesehen, dass die Transferfasern aus einem Polymermaterial sind, das hitzebeständig ist, damit es die Härtungstemperaturen des Harzverbundmaterials aushalten kann, denen es ausgesetzt wird. Darüber hinaus werden die Transferfasern vorzugsweise mit einem Trennmittel beschichtet, um das Entfernen und Trennen von den Bindefasern und dem gehärteten Harzverbundmaterial zu erleichtern. Mit Bezug auf die Bindefasern kann ein Kohlenstoffmaterial oder ein Graphitmaterial verwendet werden.
Darüber hinaus beinhaltet die vorliegende Erfindung die Harzverbundmaterialien, die mit den Bindefasern oder Bindefragmenten gemäß den oben beschriebenen Verfahren implantiert wurden.
Somit mäßigt die vorliegende Erfindung, auf der Basis des oben Gesagten, die Ineffizienzen und Beschränkungen in Verbindung mit Verfahren des Standes der Technik, um den Oberflächeninhalt von Harzverbundmaterialien und -strukturen zu vergrößern.
Im Vergleich zur Verwendung von konventionellen Abziehlagenfolien vergrößern die in der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommenden Bindefasern den Oberflächeninhalt erheblich. Somit wird eine erhebliche Erhöhung der Klebebindefestigkeit erzielt. Bedeutsamerweise vermeidet die vorliegende Erfindung das Potential einer Beschädigung des Verbundmaterials, wie dies bei einem zu starken Abschmirgeln bei Oberflächenbearbeitungsverfahren mit Abrieb der Fall ist.
Darüber hinaus ist vorgesehen, wo separate Harzverbundstrukturen mit Abziehfolien der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden, dass sich die imprägnierten Bindefasern der jeweiligen Verbundstrukturen beim Binden der Strukturen ineinander verschränken. Ein solches Verschränken erhöht die Klebebindefestigkeit noch weiter.
Es ist vorgesehen, dass die Abziehlagenfolien der vorliegenden Erfindung besonders in der Umgebung der Harzverbundmaterialherstellung effizient sind. Eine mit der Herstellung von Verbundmaterialien befasste Person braucht lediglich eine Rolle der Abziehlagenfolien für den Gebrauch verfügbar zu haben. Der Verbundmaterialhersteller braucht keine Beflockungsausrüstung oder andere ähnliche Geräte zum Implantieren der Bindefasern zu kaufen. Der Verbundmaterialhersteller würde einfach eine oder mehrere Rollen der mit Bindefasern imprägnierten Abziehlagenfolien kaufen, wie er dies gewöhnlich mit konventionellen Abziehlagenfolien tun würde. So braucht der Hersteller des Verbundmaterials keine Spezialwerkzeuge zu kaufen, um die vorliegende Erfindung in die Praxis umzusetzen.
Vorteilhafterweise braucht die mit der Herstellung von Verbundmaterial befasste Person im Hinblick auf Arbeitskosten zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung in die Praxis nur eine vergleichbare Menge an Zeit mit dem Aufbringen und Entfernen der mit Bindefasern imprägnierten Abziehlagenfolien zu verbringen, wie dies bei der Benutzung von konventionellen Abziehlagenfolien erforderlich ist.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung einen erheblichen Fortschritt in der Technik dar.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese sowie andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nach einer Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich. Dabei zeigt:
1 eine Querschnittsansicht der Abziehfolie der vorliegenden Erfindung in Bezug auf ein Harzverbundmaterial;
2 die Abziehfolie von 1, auf das Harzverbundmaterial aufgebracht;
3 die Abziehfolie von 2, während sie von dem gehärteten Harzverbundmaterial entfernt wird;
4 das gehärtete Harzverbundmaterial von 3 nach dem Entfernen der Abziehfolie;
5 eine Bindefaserquelle, von der Bindefasern durch ein Sieb und in eine Abziehfolie geschossen werden;
6 die Bindefasern von 5, während sie das Sieb passieren;
7 die Bindefasern von 6 nach dem Einbetten in der Abziehfolie;
8 eine Perspektivansicht einer gemäß der vorliegenden Erfindung konstruierten Abziehfolie;
9 eine Querschnittsansicht der Abziehfolie einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die in Bezug auf ein Harzverbundmaterial dargestellt ist;
10 die Abziehfolie von 9, während des Auftragens auf das Harzverbundmaterial;
11 die Transferfasern der Abziehfolie von 10, die von dem gehärteten Harzverbundmaterial entfernt wird; und
12 das gehärtete Harzverbundmaterial von 11 nach dem Entfernen der Transferfasern.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNG
Nunmehr mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen lediglich zur Veranschaulichung einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung illustriert ist, und nicht um diese zu beschränken, zeigen die 1-12 eine Abziehfolie und ein Harzverbundmaterial, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert sind. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, wird die Abziehfolie zum Implantieren von Bindefasern in ungehärtete Harzverbundmaterialien verwendet, um den Oberflächeninhalt und die Oberflächenbindefestigkeit des Harzverbundmaterials erheblich zu erhöhen.
Nunmehr mit Bezug auf 1, gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erhöhen des Oberflächeninhalts eines Harzverbundmaterials 10 bereitgestellt. Das Verfahren beginnt mit der Bereitstellung einer Abziehlagenfolie 12, die gegenüberliegende ebene Flächen 14 definiert. Es wird eine Vielzahl von länglichen Bindefasern 16 in die Abziehlagenfolie 12 auf eine solche Weise eingebettet, dass eine Mehrzahl der Bindefasern 16 nicht in koplanarer Beziehung zu den ebenen Flächen 14 der Abziehlagenfolie 12 verläuft. Es wird ein Harzverbundmaterial 10 bereitgestellt. Nun mit Bezug auf 2, die Abziehlagenfolie 12 wird auf das Harzverbundmaterial 10 aufgebracht, so dass die Bindefasern 16 teilweise darin eingebettet sind. Das Harzverbundmaterial 10 wird, wie in 3 dargestellt, gehärtet. Die Abziehlagenfolie 12 wird von dem gehärteten Harzverbundmaterial 10a entfernt, so dass die Bindefasern 16 darin implantiert bleiben.
Die ebenen Flächen 14 der Abziehlagenfolie 12 können durch eine X-Y-Ebene definiert werden. Die Bindefasern 16 werden zunächst so in der Abziehlagenfolie 12 eingebettet, dass die Fasern 16 so ausgerichtet sind, dass sie eine Z-Achsen-Komponente mit Bezug auf die ebenen Flächen 14 der Abziehlagenfolie 12 haben. Wenn die Abziehlagenfolie 12 mit den eingebetteten Bindefasern auf das ungehärtete Harzverbundmaterial 10 aufgebracht wird, dann sind die Bindefasern 16 teilweise darin eingebettet und stehen teilweise von dem Harzverbundmaterial 10 vor. Infolgedessen hat das gehärtete Harzverbundmaterial 10a einen vergrößerten effektiven Oberflächeninhalt, der die Oberflächeninhalte der freiliegenden Abschnitte der implantierten Bindefasern 16 beinhaltet. So entsteht eine erhebliche Erhöhung der Klebebindefestigkeit des Harzverbundmaterials 10a.
Es ist vorgesehen, dass das Abziehlagenmaterial 12 die Form eines Textilmaterials hat, das beispielsweise zu einem Gewebe, zu einem Filz oder zu einer Matte geformt ist. Die durchschnittliche Fachperson wird erkennen, dass auch andere geeignete Textiltypen verwendet werden können. Es wird vorzugsweise ein Polymermaterial verwendet. Bei der Materialauswahl für die Abziehlagenfolie 12 ist zu berücksichtigen, dass das Material die Härtungstemperaturen des Harzverbundmaterials 10 aushalten kann, denen es ausgesetzt wird. Es ist somit wünschenswert, dass das Abziehlagenfolienmaterial hitzebeständig ist. Es ist vorgesehen, dass das gewählte Material wie auch Größe und Konfiguration eines solchen für die Abziehlagenfolie 12 verwendeten Materials aus denjenigen ausgewählt werden, die der durchschnittlichen Fachpersonen gut bekannt sind. Es ist vorgesehen, dass die Folie 12 aus einem elastomeren Material wie zum Beispiel Kautschuk besteht. In einem solchen Fall würden die Bindefasern 16 in den Kautschuk implantiert, und der implantierte Abschnitt würde versiegelt, so dass er gegen den Dochtbildungseffekt des Harzes beständig ist, auf den die Folie 12 aufgebracht werden soll. In dieser Hinsicht wird die Abziehlagenfolie 12 in einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise mit einem Trennmittel beschichtet, um ein Entfernen und Abtrennen der Abziehlagenfolie 12 von den Bindefasern 16 und dem gehärteten Harzverbundmaterial 10a zu erleichtern. Mit Bezug auf die Bindefasern 16 können Kohlenstoff-, Graphit-, Glas-, Bormaterialien verwendet werden, und die durchschnittliche Fachperson wird erkennen, dass stattdessen auch andere geeignete Materialien zum Einsatz kommen können.
Nunmehr mit Bezug auf die 5-7, in der bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die Bindefasern 16 mit Hilfe eines Beflockungsprozesses in der Abziehlagenfolie 12 eingebettet. Der Beflockungsprozess kann mechanisch oder elektrostatisch sein. Der Beflockungsprozess beinhaltet das Schießen der Bindefasern 16 an der Abziehlagenfolie 12 mit einer ausreichenden Kraft, um die Bindefasern 16 in der Abziehlagenfolie 12 einzubetten. Die Bindefasern 16 werden von einer Bindefaserquelle 18 durch ein Sieb 20 geschossen, wobei ein Teil der Bindefasern 16 durch das Sieb 18 passiert und in der Abziehlagenfolie 12 eingebettet wird. Das Sieb 20 ist vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Löchern 22 versehen. Die durch die Löcher 22 des Siebs 20 gehenden Bindefasern 16 werden in einer Reihe von Büscheln 24 in der Abziehlagenfolie eingebettet, um eine Abziehlagenfolie 26 mit eingebetteten Fasern zu bilden, wie in den 7 und 8 dargestellt ist. Die Bindefasern 16 jedes Büschels 24 verlaufen in mehreren Richtungen relativ zu den ebenen Flächen 14 der Abziehlagenfolie 12. Es ist vorgesehen, dass durch Durchlassen der Bindefasern 16 durch das Sieb 20, was zur Bildung der Büschel 24 führt, das Ausmaß der Implantation in die Abziehlagenfolie 12 reguliert werden kann. Somit werden in Abwesenheit des Siebs 24 die Bindefasern 16 in einem größeren Abstand in und/oder durch die Abziehlagenfolie 12 implantiert.
Darüber hinaus beinhaltet die vorliegende Erfindung die gemäß den oben beschriebenen Verfahren konstruierten Abziehlagenfolien 26 mit eingebetteten Fasern.
Nunmehr mit Bezug auf die 9-12, in einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Vergrößern des Oberflächeninhalts und der Oberflächenbindefestigkeitscharakteristiken eines Harzverbundmaterials bereitgestellt. Das Verfahren beginnt mit dem Bereitstellen einer Abziehlagenfolie 26, die aus vermaschten Transferfasern 28 und Bindefasern 30 hergestellt ist. Die Transferfasern 28 haben vorzugsweise eine relativ höhere Zugfestigkeit als die Bindefasern 30, und die Transferfasern 28 und die Bindefasern 30 werden miteinander verwoben. Es wird ein Harzverbundmaterial 10 bereitgestellt. Die Abziehlagenfolie 26 wird auf das Harzverbundmaterial 10 aufgebracht, so dass die Bindefasern 30 teilweise darin eingebettet sind. Das Harzverbundmaterial 10 wird gehärtet. Die Abziehlagenfolie 26 wird von dem gehärteten Harzverbundmaterial 10a entfernt, so dass die Transferfasern 28 von dem gehärteten Harzverbundmaterial 10a getrennt werden, und die Bindefasern 30 werden fraktioniert, um Bindefaserfragmente 32 zu bilden. Die Bindefaserfragmente 32 sind teilweise in dem gehärteten Harzverbundmaterial 10a eingebettet und stehen daraus vor.
Es ist vorgesehen, dass die Transferfasern 28 aus einem Polymermaterial bestehen und dass sie hitzebeständig sind, damit sie den Härtungstemperaturen des Harzverbundmaterials 10 widerstehen, denen es ausgesetzt wird. Darüber hinaus werden die Transferfasern 28 vorzugsweise mit einem Trennmittel beschichtet, um das Entfernen und Abtrennen von den Bindefasern 30 und dem gehärteten Harzverbundmaterial 10a zu erleichtern. Mit Bezug auf die Bindefasern 30 kann ein Kohlenstoffmaterial oder ein Graphitmaterial zum Einsatz kommen.
Darüber hinaus beinhaltet die vorliegende Erfindung die Harzverbundmaterialien, die mit den Bindefasern 16 oder Bindefragmenten 32 gemäß den oben beschriebenen Verfahren implantiert wurden.
Für die durchschnittliche Fachperson werden weitere Modifikationen und Verbesserungen der vorliegenden Erfindung offensichtlich sein. So soll die besondere Kombination der hierin beschriebenen und illustrierten Teile nur eine Ausgestaltung der Erfindung repräsentieren und soll nicht als Beschränkung von alternativen Vorrichtungen im Rahmen der Erfindung dienen.

Claims

Verfahren zum Erhöhen des Oberflächeninhalts eines Harzverbundmaterials, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer Abziehlagenfolie, die gegenüberliegende ebene Flächen definiert; b) Einbetten einer Vielzahl von länglichen Bindefasern in die Abziehlagenfolie auf eine solche Weise, dass eine Mehrzahl der Bindefasern nicht in koplanarer Beziehung zu den ebenen Flächen der Abziehlagenfolie verläuft; c) Bereitstellen eines Harzverbundmaterials; d) Aufbringen der Abziehlagenfolie auf das Harzverbundmaterial, so dass die Bindefasern teilweise darin eingebettet sind; e) Härten des Harzverbundmaterials; und f) Entfernen der Abziehlagenfolie von dem gehärteten Harzverbundmaterial, so dass die Bindefasern darin implantiert bleiben.
Gehärtetes Verbundmaterial, hergestellt mit dem Verfahren nach Anspruch 1.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt a) das Herstellen der Abziehlagenfolie aus einem Polymermaterial umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt a) das Herstellen der Abziehlagenfolie aus einem Textilmaterial umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt a) das Herstellen der Abziehlagenfolie aus einem hitzebeständigen Material umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt a) das Herstellen der Abziehlagenfolie aus einem Harzmaterial umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt a) das Beschichten der Abziehlagenfolie mit einem Trennmittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt a) das Einbetten der Bindefasern in die Abziehlagenfolie mit Hilfe eines Beflockungsprozesses umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem Schritt b) die Anwendung eines mechanischen Beflockungsprozesses umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem Schritt b) die Anwendung eines elektrostatischen Beflockungsprozesses umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Beflockungsprozess das Schießen der Bindefasern an der Abziehlagenfolie mit einer Kraft umfasst, die ausreicht, um die Bindefasern in der Abziehlagenfolie einzubetten.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Bindefasern von einer Bindefaserquelle durch ein Sieb geschossen werden, wobei ein Teil der Bindefasern durch das Sieb geht und in der Abziehlagenfolie eingebettet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die durch das Sieb gehenden Bindefasern in einer Reihe von Büscheln in der Abziehlagenfolie eingebettet werden, wobei die Bindefasern jedes Büschels in mehreren Richtungen relativ zu den ebenen Flächen der Abziehlagenfolie verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt b) das Herstellen der Bindefasern aus einem Kohlenstoffmaterial umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt b) das Herstellen der Bindefasern aus einem Graphitmaterial umfasst.
Verfahren zum Erhöhen des Oberflächeninhalts und der Oberflächenbindefestigkeitscharakteristiken eines Harzverbundmaterials, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer Abziehlagenfolie, die aus vermaschten Transferfasern und Bindefasern hergestellt ist; c) Bereitstellen eines Harzverbundmaterials; d) Aufbringen der Abziehlagenfolie auf das Harzverbundmaterial, so dass die Bindefasern teilweise darin eingebettet sind; e) Härten des Harzverbundmaterials; und f) Entfernen der Abziehlagenfolie von dem gehärteten Harzverbundmaterial, so dass die Transferfasern von dem Harzverbundmaterial getrennt und die Bindefasern fraktioniert werden, um Bindefaserfragmente zu bilden, die teilweise in dem gehärteten Harzverbundmaterial eingebettet sind und daraus vorstehen.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei Schritt a) das Herstellen der Transferfasern auf eine solche Weise umfasst, dass sie eine relativ höhere Zugfestigkeit haben als die Bindefasern.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei Schritt a) das Verweben der Transferfasern und der Bindefasern miteinander umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei Schritt a) das Herstellen der Transferfasern aus einem Polymermaterial umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei Schritt a) das Herstellen der Transferfasern aus einem hitzebeständigen Material umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei Schritt a) ferner das Beschichten der Transferfasern mit einem Trennmittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei Schritt a) das Herstellen der Bindefasern aus einem Kohlenstoffmaterial umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei Schritt a) das Herstellen der Bindefasern aus einem Graphitmaterial umfasst.